敦煌地块南部古生代花岗岩地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素特征研究

敦煌地块出露有大量古生代花岗岩,对这些花岗岩的研究可以更深入的了解敦煌地块的构造演化及其地球动力学意义。本文对敦煌地块南部的安盆沟复式花岗岩体和小草湖花岗岩体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究。研究结果表明:(1)安盆沟岩体岩石组合为正长花岗岩-花岗岩,其中正长花岗岩侵位于早古生代(431Ma),花岗岩侵位于泥盆纪(~360Ma)和石炭纪(~340Ma);小草湖岩体主要为似斑状花岗岩,侵位时代为石炭纪(340Ma)。(2)安盆沟早古生代正长花岗岩的ε_(Hf)(t)为-11.7到-6.3,tDM2为1.8~2.2Ga,而晚古生代花岗岩的ε_(Hf)(t)为-12.3到-5.5,tDM2为1.7~2.1Ga,二者Hf同位素特征相似,推测源岩均为古元古代-中元古代时期的含泥质成分的(变)砂质岩。小草湖似斑状花岗岩为加厚下地壳部分熔融成因的埃达克质岩石,ε_(Hf)(t)变化于-16.7至-4.9,tDM2变化于1.8~2.4Ga之间,源岩为古元古代古老地壳物质。两个岩体的部分源岩可能与Columbia超大陆的汇聚和裂解有关。(3)安盆沟正长花岗岩、花岗岩和小草湖似斑状花岗岩的残留相分别为麻粒岩、角闪岩和麻粒岩-角闪榴辉岩,反映了形成深度和变质级别的不同。(4)敦煌地块内的早古生代造山活动结束时间明显晚于中央造山带,并且早古生代造山活动以及早-晚古生代花岗岩与北侧的天山-北山造山带存在时空上的对应关系,敦煌地块可能在古生代期间卷入了中亚造山带的造山活动中。     

阿尔金断裂带东段古生代花岗岩浆作用及其大陆动力学意义

造山带花岗岩浆作用一直是地学的重要研究方向, 它记录了地球动力学深部过程的信息, 开展深入的研究工作可以更好的了解板块汇聚环境的陆壳生长和再造以及壳幔之间的相互作用。北祁连造山带是一典型的早古生代造山带, 先后经历了洋盆的打开到闭合, 敦煌地块则是主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成。北祁连造山带和敦煌地块分别位于阿尔金断裂带东段的东南侧和西北侧, 且均出露有大面积的古生代花岗岩体。本文以阿尔金主断裂两侧产出的花岗岩类为研究对象, 涉及北祁连造山带中的赵家庄二长花岗岩, 石包城复式岩体(花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩)和红柳河花岗岩, 敦煌地块中的党河水库花岗闪长岩、沙枣园二长花岗岩、安盆沟复式岩体(正长花岗岩和花岗岩)以及小草湖似斑状花岗岩。通过对上述花岗岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素的研究, 取得了新的认识:     

北山造山带南部早古生代构造演化：来自花岗岩的约束

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,处于天山造山带和索仑缝合带之间的关键构造位置,对认识中亚造山带的构造演化和古亚洲洋的最终闭合具有重要意义。本文选择北山造山带南部早古生代桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素和地球化学研究。结果表明,桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩均形成于~430Ma,岩浆结晶锆石的二阶段Hf模式年龄分别为2.14~2.37Ga和1.32~1.72Ga。样品中含有少量继承锆石,继承锆石的Hf同位素特征与北山南部新元古代花岗质片麻岩类似。在地球化学组成上,两者均具有高的SiO2含量(73.18%~75.00%),弱过铝质,富集Rb、U、K等元素,亏损Ba、Nb、Ta、和Sr、P、Ti等元素的特点,类似于北山南部其它早古生代钾长花岗岩。它们的岩浆均起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融,金塔钾长花岗岩可能还有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。这同时也暗示了北山南部石板山地块与敦煌地块具有显著不同的地壳基底组成。结合敦煌地块早古生代高压麻粒岩的研究结果,我们认为北山南部早古生代岩浆活动可能与敦煌地块向北山南部石板山地块的碰撞、俯冲作用有关,反映了中亚造山带南缘的北山造山带在早古生代经历了造山带中微陆块与周缘克拉通碰撞拼贴的造山事件。     

北山造山带南带中元古代副变质岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究——对北山造山带南带前寒武纪物质演化的探索

北山造山带位于中亚造山带南缘,主要由一系列俯冲增生杂岩体构成。在其宽缓的造山区内,零散地分布着前寒武纪岩石。由于古生代以来强烈的造山作用和随后的陆内造山作用的改造,造成北山内的前寒武纪岩石和古生代以来的造山带产物难以区分。因此,关于北山造山带内的前寒武系归属问题,一直以来争议很大。本文在详细野外地质工作的基础上,报道了位于北山造山带中部的马鬃山地块内前寒武纪副变质岩的岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。该岩石较高的变质程度、岩石组合、碎屑锆石年龄谱特征均显示其和北山造山带内古生代的残余被动大陆边缘产物不同,属于北山造山带内残余的前寒武纪基底,且沉积时代在中元古代约1.1~1.45Ga之间。结合前人的研究,得出以下认识:北山的前寒武纪物质在中元古(约1.0Ga)之后,显示出和塔里木克拉通、蒙古地块均相似的特征,表明三者均卷入了Rodina超大陆的聚散事件。在中元古代及其之前(约1.1Ga之前)则显示多源区的特征。本文中的北山造山带中元古代副变质岩显示了中元古代及其之前与塔里木克拉通不同,与蒙古地块相似的特征。锆石的Hf同位素分析进一步揭示了北山造山带前寒武纪副变质岩和敦煌地块均记录了古太古代中晚期的新生地壳加入事件,显示了与塔里木克拉通的差异。这也暗示了敦煌地块和北山造山带在中元古代(约1.45Ga)之前可能具有统一的前寒武纪基底。     

大兴安岭东北部哈拉巴奇花岗岩体锆石U-Pb年龄及其成因

哈拉巴奇岩体主要由二长花岗岩钾长花岗岩和花岗闪长岩组成。样品的LAICPMS锆石UPb年龄测定和主量及微量元素的分析结果表明,哈拉巴奇岩体为两次侵位的早古生代花岗岩体,其中二长花岗岩钾长花岗岩的侵位时间较早(500Ma),花岗闪长岩的侵位时间相对较晚(461Ma);岩体具有后造山花岗岩类的岩石组合特征和地球化学特征,为额尔古纳地块与兴安地块碰撞拼贴作用结束后的后造山阶段的产物;二长花岗岩钾长花岗岩和花岗闪长岩起源于相同的岩浆源区,其源区物质可能是中元古代期间地幔中新增生的地壳物质,二者地球化学特征的差别是源岩部份熔融程度不同所致。     

大兴安岭北部塔河花岗杂岩体的地球化学特征及成因

塔河杂岩体位于塔源-喜桂图缝合带北侧的额尔古纳地块东部,是早古生代侵入的花岗杂岩体。该杂岩体的主要岩石类型为正长花岗岩、二长花岗岩,少量碱长花岗岩和花岗闪长岩,辉长岩以包体存在于花岗岩中。岩石成因类型为典型的Ⅰ型后造山侵入体。岩体在野外地质特征、矿物组合、显微结构、化学成分及锆石Hf同位素特征等方面都表现出岩浆混合成因。在早古生代额尔古纳地块与兴安地块拼合后的后造山伸展拉张背景下,地壳和地幔都发生部分熔融,直接起源于亏损地幔的玄武质岩浆侵入到下地壳熔融的花岗质岩浆房,经结晶分异作用,形成了塔河杂岩体不同的岩石类型。花岗岩的εHf(t)为-0.8~+5.6之间,Hf模式年龄在0.9~1.5Ga之间,反映塔河花岗岩的源岩应该是在中-新元古代时期由亏损地幔起源的新生地壳物质。结合额尔古纳地块早古生代和中生代花岗岩锆石Hf同位素资料,我们认为额尔古纳地块在中-新元古代时曾发生过一次重要的地壳增生事件。     

敦煌地块南缘多坝沟花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

多坝沟黑云二长花岗岩体出露于敦煌地块南缘,呈近东西向带状分布,侵位于太古宙—古元古代敦煌岩群。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,该岩体形成于晚二叠世,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为252.1±2.3Ma。该岩体具高SiO_2含量(68.32%～72.82%)和全碱含量(7.76%～8.00%);A/CNK值为0.97～1.02,均小于1.1,为高钾钙碱性准铝质花岗岩。岩石具有明显的轻、重稀土元素分异和弱的负Eu异常,具高Sr/Yb和(La/Yb)_N值富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Cs),显著亏损Nb、Ta、P和Ti,表明源岩具有经典岛弧岩石地球化学特征;(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.707083,ε_(Nd)(t)为-2.22,Nd模式年龄T_(DM2)=1102Ma。元素和同位素地球化学特征显示,多坝沟花岗岩形成于加厚下地壳中岛弧玄武岩的部分熔融。结合岩体地质特征、年代学和区域地质背景,初步认为敦煌地块在晚古生代晚期依然受古亚洲洋汇聚碰撞相关的造山活动的影响,可能是中亚造山带的最南缘组成部分。     

华北板块南缘伏牛山花岗岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因

伏牛山花岗岩体出露于华北板块南缘,南召县城以北,面积超过4200km~2。岩体的岩石组合为花岗岩+花岗闪长岩+石英闪长岩,具有I型花岗岩的特征。花岗岩锆石的LA-MC-ICP-MS U-Pb定年得到145.4±1.0Ma和118.5±0.6Ma,说明岩体形成于燕山期,并经历了至少两期岩浆活动。锆石Hf同位素分析表明,第一期花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-16.53,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2216Ma,表明其源岩以壳源物质为主;第二期花岗岩的源岩分为两个部分,一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-13.67,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2044Ma,表明其源岩以壳源物质为主,另一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为1.61,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为1073Ma,表明其源岩以新生地壳为主。根据研究结果及区域地质构造分析,认为第一期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致秦岭造山带断裂构造再活动,发生部分熔融形成小规模的岩浆作用;而第二期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致岩石圈拆沉,使地幔软流圈的物质上升,形成巨大的热场,引起大陆地壳大规模的部分熔融形成花岗岩浆。最终形成的花岗岩浆沿着华北板块与扬子板块之间的断裂上侵至地壳浅处,形成了伏牛山复式岩体。     

华南桂东南地区加里东期Ⅰ型花岗岩类的岩石成因及构造意义

龙新岩体和夏郢岩体位于扬子地块与华夏地块拼合带的西南端,岩体中的Ⅰ型花岗岩成因研究对揭示桂东南地区早古生代的地球动力学背景及其构造演化具有重要的地质意义.对龙新岩体的寄主岩和其暗色微粒包体,以及夏郢岩体岩石进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和全岩地球化学研究.锆石U-Pb定年结果显示,龙新岩体的寄主岩（花岗闪长岩）的年龄为440±2 Ma;龙新岩体的暗色包体（闪长岩）的年龄为441±1 Ma,寄主岩与暗色包体为同期岩浆作用的产物.夏郢岩体花岗闪长岩和二长花岗岩年龄分别为447±3 Ma和436±3 Ma,说明夏郢岩体至少发生了2期岩浆侵入事件.Hf同位素研究表明,龙新岩体寄主岩和暗色微粒包体的锆石ε_Hf（t）值分别为-3.32~-5.83和-17.89~-1.82,二阶段模式年龄（T_DM2）分别为1.62~1.76 Ga和1.57~2.54 Ga;夏郢岩体早期花岗岩闪长岩和晚期二长花岗岩的锆石ε_Hf（t）值分别为-15.43~3.03和-4.79~6.82,T_DM2分别为1.59~1.99 Ga和0.97~1.70 Ga,指示物源主要来自古-中元古代的地壳物质.地球化学特征表明龙新岩体寄主岩为准铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,寄主岩和暗色微粒包体均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素及高场强元素;夏郢岩体早期的花岗闪长岩为弱过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,晚期的二长花岗岩则为强过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,主微量元素特征均与龙新岩体寄主岩相似.根据研究区花岗岩和镁铁质包体的岩相学、年代学、地球化学及Hf同位素组成特征,表明龙新岩体的暗色包体（闪长岩）为岩浆混合成因,而龙新岩体寄主岩（花岗闪长岩）和夏郢岩体（早期花岗岩闪长岩和晚期二长花岗岩）具有一致的岩石源区和岩石成因,但在后期的成岩过程中存在岩浆混合和结晶分异程度的差异.综合以往对华南地区构造背景的研究,认为龙新和夏郢岩体是在扬子地块和华夏地块陆内造山期后,岩石圈伸展减薄,热的幔源岩浆上涌底侵,中-下地壳受到地幔热影响发生部分熔融,形成的酸性岩浆在源区和基性岩浆经历了不均一且不强烈的壳-幔混合作用形成的.      

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。     

北大别木子店岩体斑状黑云二长花岗岩的年龄与成因:锆石U-Pb定年、Hf同位素与稀土元素证据

为对大别山地区燕山期中酸性岩类的成因提供进一步证据,对北大别木子店岩体的主要岩类——斑状黑云二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、原位Hf同位素及稀土元素分析。结果显示,岩石的锆石U-Pb年龄为(131.1±0.5)Ma,属早白垩世。岩石为一套高钾钙碱性,具有明显的埃达克岩特征。锆石的176Hf/177Hf值为0.282 084~0.282 297,εHf(t)为-21.83~-13.98,tDM2为1826~2246 Ma,表明岩石来自碰撞造山期后俯冲板片中地壳物质的熔融;该源区主要为古元古代地壳物质,可能存在中元古代壳幔混源或富集地幔来源的物质加入,还可能有早太古代古老地壳物质的贡献。岩石形成的构造背景为大别造山带从挤压向伸展的转换阶段,该转换极有可能发生在131.1±0.5 Ma。     

西秦岭东段印支期花岗质岩浆作用及构造演化：地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

西秦岭造山带东段发育大量印支期花岗岩,由北向南贯通整个西秦岭造山带。本文选取西秦岭东段的柴家庄、太白、周家山和迷坝4个花岗质岩体进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究。这些花岗质岩体的岩性主体为石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,属高钾钙碱性系列,形成时代在237～219Ma之间,并显示出两期岩浆活动的特点,早期柴家庄岩体形成于236.6±2.9Ma,晚期的太白、周家山和迷坝岩体形成于220.12～218.9Ma。早期柴家庄二长花岗岩显示出类似埃达克岩的一些地球化学特点,如高含量的Sr(578 × 10~(-6)～661 × 10~(-6))和高的(La/Yb)_N比值(37.44～41.73),低含量的Y(3.48 × 10~(-6)-5.50 × 10~(-6))和Yb(0.3 × 10~(-6)～0.5 × 10~(-6)),以及弱的负Eu异常(δEu=0.85～1);在晚期花岗岩中,迷坝和周家山岩体同样表现高Sr含量(Sr400 × 10~(-6))、低Yb含量(Yb 2 × 10~(-6))的特点,但太白花岗岩则类似于喜马拉雅型花岗岩(Sr 400 ×10-6,Yb 2 ×10~(-6))。锆石Hf同位素组成显示,柴家庄、太白、周家山和迷坝岩体的ε_(Hf)(t)值分别为-5.1～2.2、-4.8～-0.9、-6.0～-2.7和-6.3～-3.9,对应的二阶段模式年龄(t_(DM2))依次为2153～1495Ma、2120～1767Ma、2227～1932Ma、2249～2033Ma,表明西秦岭东段花岗质岩体的源区主要为古元古代-中元古代壳源物质,柴家庄岩体可能有部分新生下地壳物质加入,并且整体表现出结晶基底组成由北向南逐渐变老的趋势。显示埃达克岩特点的花岗岩可能形成于加厚下地壳的部分熔融,而其喜马拉雅型的花岗岩则是正常下地壳部分熔融的产物。三叠纪时期发生的陆陆碰撞导致地壳加厚,加厚下地壳在不同深度发生的部分熔融,形成本区具有埃达克或者喜马拉雅型地球化学特点的花岗质岩体。     

Cambrian-Early Ordovician intrusive bodies in Dunhuang Block: Records of Paleo-Asian Ocean subduction and implications for regional Early Paleozoic tectonic evolutionSCIEI北大核心CSCD

一直以来,敦煌地块缺少1.6-0.46Ga的地质记录,从而严重制约了对该地块在新元古代和早古生代期间地质构造演化的全面认识。通过1:5万区域地质调查,本次工作在敦煌地块东北缘新发现了寒武纪-早奥陶世小宛山岩体、截山子岩体和小宛南岩体等多个中酸性侵入体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为517±3Ma、480±3Ma和473±3Ma,由此厘定出敦煌地块目前古生代最古老的侵入岩体及早奥陶世侵入岩体。通过这些岩体的岩石岩相学、岩石地球化学特征、岩石成因及大地构造环境分析,表明它们属于与洋壳俯冲消减作用有关的活动陆缘环境下形成的富钠质I型花岗岩。其中,小宛山花岗闪长质岩体是在低压低温条件下由玄武质地幔楔部分熔融而成,同时受到俯冲流体的强烈交代;截山子岩体和小宛南岩体则是在高压低温富水条件下,由新生镁铁质洋壳发生部分熔融并受到地幔楔强烈混染而形成,虽然它们均属于(类)O型埃达克岩,但其部分熔融的压力及其残留矿物组合不同。上述研究揭示敦煌地块北缘早古生代517Ma就存在俯冲作用,且至少持续了44Myr。结合区域地质资料和以往研究成果,敦煌地块北缘早古生代洋陆转换过程可分为三个阶段:(1)晚震旦世-早寒武世(574-518Ma),敦煌地块北缘被动陆缘演化阶段;(2)寒武纪第二世-早奥陶世(517-471Ma),敦煌地块北缘活动陆缘演化阶段,期间,古亚洲洋南支洋分别向敦煌地块和石板山地块/马鬃山地块发生双向俯冲消减;(3)中奥陶世-早泥盆世(464-412Ma),敦煌地块与石板山地块/马鬃山地块碰撞造山阶段,期间古亚洲洋南支洋闭合。     

青海柴达木山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年 及Hf同位素特征

柴达木山岩体是柴北缘地区最大的岩体之一。为确定柴达木山岩体成因及其与柴北缘早古生代造山作用的关系,采用LA-ICP-MS方法对柴达木山眼球状花岗岩和花岗闪长岩中的锆石进行了U-Th-Pb同位素及Hf同位素研究。柴达木山眼球状花岗岩及花岗闪长岩206Pb/238U年龄加权平均值分别为436.9Ma±2.8Ma及440.8Ma±7.3Ma,Th/U值均大于0.2,代表了岩浆的形成年龄。眼球状花岗岩和花岗闪长岩锆石Hf同位素地球化学特征相近,45个锆石Hf同位素分析值中42个锆石176Lu/177Hf值均介于0.000735~0.002786之间,176Hf/177Hf值变化范围为0.282264~0.282439,εHf(t)变化于-8.5~-2.5之间,Hf同位素两阶段模式年龄为1.44~1.77Ga。研究表明,柴达木山岩体形成于437~446Ma,具有多期侵位特点,其原岩来自柴达木板块基底下地壳;结合柴北地区缘早古生代构造演化特点认为,柴达木山岩体为陆陆碰撞的产物。     

阿拉善北大山乌布日布特地区晚古生代侵入岩的地球化学、年龄、Hf同位素特征及意义

内蒙古阿拉善西部的北大山北部出露一些古生代侵入岩,这些侵入岩的时空分布和源区物质组成特征对于确定北大山北部的构造属性以及探讨阿拉善西部的构造划分和构造演化具有重要意义。本文对北大山北部乌布日布特地区腰泉和沙枣泉两个花岗质岩体开展了详细的年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石LA?ICP?MS U?Pb测年结果显示,腰泉黑云母正长花岗岩年龄为261.8±1.2 Ma,沙枣泉黑云母花岗岩年龄为303.1±1.6 Ma,均形成于晚古生代。腰泉黑云母正长花岗岩与沙枣泉黑云母花岗岩的稀土元素组成相似,均表现出轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的特征,并显示有微弱—中等的Eu负异常。腰泉黑云母正长花岗岩与沙枣泉黑云母花岗岩均具有正的ε_Hf(t)值,腰泉黑云母正长花岗岩的ε_Hf(t)值为+1.93~+7.40,沙枣泉黑云母花岗岩的εHf(t)值为+0.52~+10.00,这与北大山北部其它古生代酸性侵入岩的锆石Hf同位素相似,表明北大山北部酸性岩浆的深部源区以新生地壳物质为主。北大山北部深部地壳物质组成特征与阿拉善中东部宗乃山—沙拉扎山地区相似,而与北大山南部和阿拉善中东部雅布赖—诺尔公—红古尔玉林地区具有明显差别。结合区域研究资料,推测北大山北部可能不属于阿拉善地块,而与阿拉善中东部的宗乃山—沙拉扎山地区具有相同的构造属性,是中亚造山带的组成部分。     

北山造山带南部晚古生代花岗岩?闪长岩的成因与构造意义

北山造山带位于中亚造山带南部,是中亚造山带的重要组成部分.为了进一步深入认识北山造山带晚古生代的构造?岩浆演化过程,选择北山造山带南部石板墩?白墩子地区的晚古生代花岗岩?闪长岩开展了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素、微量元素及岩石地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究限定了石板墩花岗岩形成于~304~ 302 Ma,石板墩闪长岩形成于~291 Ma,白墩子石英闪长岩形成于~270 Ma.它们的锆石Hf同位素均呈现较亏损的特征（ε_Hf（t）=-2.0~+15.7）,且由老到新,亏损程度依次增加.岩石学和地球化学特征暗示了亏损地幔来源岩浆在北山造山带晚古生代岩浆活动中的主导作用,亏损地幔来源岩浆与古老地壳部分熔融形成的岩浆以不同比例混合,形成了复杂的岩石组合.因此,晚石炭世?早二叠世花岗岩?闪长岩可能形成于后撤式增生造山作用导致的弧后伸展构造环境.      

秦岭南召岩体中花岗岩脉的锆石U-Pb定年:对燕山期构造环境的约束

通常认为,花岗岩体中的花岗岩脉与岩体是同一次岩浆活动的产物,是深部演化的岩浆沿着岩体的裂缝侵入后冷凝形成的。南召岩体位于北秦岭东部,近年来在岩体中发现一条宽约5 m的花岗岩脉。岩脉呈紫红色,斑状结构,斑晶为石英。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年得出该岩脉的形成时间为(119.6±0.7)Ma,与岩体的年龄(452.3±6.2)Ma相差很大。锆石Hf同位素测试结果表明,岩脉的源岩可能主要是新生地壳,结合地球化学研究分析得出该岩脉呈现I型花岗岩的特性。该岩脉的年龄、Hf同位素和地球化学特征同邻近的伏牛山岩体相近,推测岩脉的源岩可能和伏牛山岩体的源岩相同。根据研究结果及区域地质构造分析,认为燕山期由于太平洋板块的俯冲作用和陆內拉张作用,导致扬子板块及华北板块沿秦岭造山带形成一系列断裂。岩浆沿着断裂上侵,大部分形成了伏牛山岩体,小部分沿着周围的裂隙侵入形成岩脉,并在侵位的过程中与寄主岩发生物质交换。     

龙镇地区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及地质意义

龙镇地区花岗岩位于大、小兴安岭的结合部,属于兴安地块与松嫩地块中的A-I型花岗岩带;该区各岩体岩石类型基本相同,主要为花岗闪长岩和二长花岗岩,地球化学特征显示为高钾钙碱性系列的I型花岗岩。花岗岩中锆石的LA-ICP-MSU-Pb年代学分析结果表明,正达山岩体形成于320～315Ma,模拉布山岩体形成于169±3Ma,朝阳林场岩体形成于187～171Ma。这些花岗质岩浆的就位分别与古生代时期古亚洲洋闭合过程中的块体拼合作用及中生代古太平洋的构造演化有关。Hf同位素成分特征表明,两期花岗岩的源岩均为新元古代-显生宙期间亏损地幔来源的火成岩。结合已发表的Sr-Nd-Hf同位素资料,本文认为兴安地块大陆地壳增生的时间主要为新元古代-显生宙,这与松嫩地块一致,而明显晚于额尔古纳地块的地壳增生时间(中-新元古代),从而揭示了它们不同的地壳演化历史。     

川西义敦岛弧稻城花岗岩体和海子山花岗岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘-甘孜褶皱带和羌塘地体之间。稻城岩体和海子山岩体分别为义敦岛弧上出露的晚三叠世和白垩纪花岗质岩体。结合野外考察,本文对上述岩体进行岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究,结果表明,1稻城岩体和海子山岩体主要矿物为斜长石、钾长石、石英和黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等;钠质斜长石颗粒,以及钾长石和石英不连续出现,表明二者均属于低熔线花岗岩,是含水条件下,在与造山事件有关的环境中形成。2稻城岩体的侵位年龄为217.4Ma,属晚三叠世花岗岩侵入体,εHf(t)为-7.1~-0.1,二阶段模式年龄(tDM2)为1.26~1.7Ga,表明在中元古代与扬子克拉通经历了共同的地壳演化历史;海子山岩体的形成时代为98.3 Ma,为白垩纪时期产物,εHf(t)变化于-12.1~+2.5,二阶段模式年龄(tDM2)变化于1.0~1.93Ga。3结合前人研究成果,本文认为稻城岩体源岩可能是与扬子克拉通有关的中元古代的下地壳物质,在甘孜-理塘洋俯冲闭合后的同碰撞造山阶段,因地幔岩浆底侵作用而发生了部分熔融,同时伴有少量的亏损地幔成分加入,之后上升侵位于中—上地壳,并且侵位后经历了快速的冷却过程。海子山岩体是与俯冲有关的造山后伸展环境下形成的A2型花岗岩,源岩主要为中元古代地壳物质,同样有少量地幔物质加入,在白垩纪时侵位于地壳较浅部位,之后亦同样经历了快速的冷却过程。     

内蒙古塔尔气地区晚古生代花岗岩的锆石U——Pb 年龄及Hf 同位素特征

内蒙古塔尔气地区位于大兴安岭中段兴安地块上,该区出露大面积晚古生代花岗岩。其锆石的 LA-ICP-MS U--Pb 测年结果显示,正长花岗岩形成于335 ± 5 Ma,二长花岗岩形成于313 ± 3 Ma,花岗闪长岩形成于320 ± 1 Ma,表明塔尔气地区花岗岩为晚古生代多期花岗质岩浆活动的产物。花岗质岩浆的就位与古生代时期古亚洲洋闭合中洋壳俯冲作用有重要关系。花岗闪长岩的176Hf /177Hf 为0. 282 833 ～ 0. 282 951,εHf ( t) 为+ 1. 1 ～ + 5. 6,TDM2 为525 ～ 752 Ma,暗示花岗岩的源岩为新元古代-早古生代时期亏损地幔来源的基性下地壳物质。结合目前已发表的花岗岩Sr --Nd 和锆石Hf 同位素资料,认为兴安地块可能从中元古代就开始地壳增生,峰期集中在新元古代-早古生代。